ユーカリ林の窒素・炭素循環における菌根菌の役割に種間差はあるか

菌根真菌在桉树林氮和碳循环中的作用是否存在种间差异？

基本信息

批准号：
06F06723
负责人：
宝月岱造
金额：
$ 1.54万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

菌根菌は植物の根に共生し、植物から炭水化物を受けると同時に、土壌養分を植物に供給する機能を持っことが知られている。こうしたことから、炭素や窒素の循環における菌根菌の役割は重要だと考えられているが、そζに菌種間差がどの程度存在するのかについては明らかではない。本研究では安定同位体による標識実験を中心に、こうした菌根菌の菌種間差の存在を探求しようとするものである。当初は、ユーカリ林での実験を想定していたが、調査の結果、日本のユーカリ林の菌根菌群集は予想以上に単純で、実験に適さないことが明らかになった。そこで、研究対象を国内樹種に変更して研究を進めることにした。アカマツに共生する、キツネタケとクロトマヤタケを13Cと15Nで標識したグリシンによってラベリングし、周辺の子実体やアカマツへの標識物質の移動を時空間的に解析した。いずれに菌種においても、ラベリングした子実体から周辺の子実体への物質移動が確認されたが、個体による変動が大きく、菌種間差は明確にできなかった。まだ、富士山のミヤマヤナギへの13Cラベリング試験では、ミヤマヤナギに共生する複数の外生菌根性子実体へ13Cの移動が確認できた。ラベリングから2週間後にも物質の移動が確認できたことから、ミヤマヤナギが光合成で生産した物質がいったん菌糸内でプールされ、子実体の形成時に利用される可能性がある。この実験においても、個体による変異が大きく、明確な菌種間差は認められなかった。今後の研究では、菌種間差とともに環境要因による窒素や炭素移動の変化についても解析していく必要があるものと考えられる。こうした実験研究と並行して、いくつかのレビュー論文などを完成させた。

已知菌根真菌与植物根共生，具有从植物接收碳水化合物，同时向植物供给土壤养分的功能。由于这些原因，人们认为菌根真菌在碳和氮循环中发挥着重要作用，但尚不清楚物种之间在这种作用方面存在多大程度的差异。在本研究中，我们旨在探索菌根真菌物种之间是否存在这些差异，重点是使用稳定同位素进行标记实验。最初，他们计划在桉树林中进行实验，但研究结果发现，日本桉树林中的菌根真菌群落比预想的要简单，不适合进行实验。因此，我们决定将研究对象改为国内树种继续研究。我们利用13C和15N标记的甘氨酸对与红松共存的狐尾蘑菇和黑松蘑菇进行了标记，并以时空方式分析了标记物质向周围子实体和红松的运动。尽管所有细菌物种都证实了从标记的子实体到周围子实体的物质转移，但存在很大的个体差异，并且无法清楚地确定细菌物种之间的差异。然而，在富士山的 13C 标记试验中，证实 13C 被转移到与富士山共存的多个外生菌根子实体中。由于在标记后两周就确认了物质的转移，因此菌丝体中光合作用产生的物质可能会聚集在菌丝内并在子实体形成过程中使用。在这个实验中，个体之间也存在很大的差异，并且没有观察到细菌种类之间的明显差异。在未来的研究中，不仅需要分析细菌种类之间的差异，还需要分析环境因素导致的氮和碳转移的变化。在进行这项实验研究的同时，我完成了几篇评论论文。